Демонстрационный прибор по физике

 

ДЕМОНСТРАЦИОННЫЙ ПРИБОР ПО ФИЗИКЕ, включающий ггервьй и второй демонстрационные элементы, расположенные на двух плечах пантографа , связанных неподвижным-шар1шром, закрепленным на направляющей рейке, несущей подвижный шарнир, соединяющий два других его плеча, отличающийся тем, что, с целью расширения демонстрационных возможностей прибора за счет демонстращш пространственно-временных преобразований в двух инерциальных системах отсчета, движудахся вдоль общей оси, демонстраодонные элементы выполнены в виде указателей, урепленных перпендикулярно плечам пантографа, связанным неподвижным шарниром так, что с S их оси проходят через последний. It. Л. (Л ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19> (И) А

3(5D G 09 В 23/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ABTGPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

d

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (21) 3569799/18-12 (22) 3.1. 03 . 83 (46) 30 ° 12.84. Бюл. 1г 48 (72) В, Н. Наумчик, С.С. Ветохин и E.À. Ушаков (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени государственный университет им. В.И. Ленина (53) 621.3.012(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 882288220066, кл. G 09 В 23/02, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР

У 1019481, кл.С 09 В 23/22, 1983. (54)(57) ДЕМОНСТРАЦИОННЫЙ ПРИБОР

ПО ФИЗИКЕ, включающий первый и второй демонстрационные элементы, расположенные на двух плечах нантогра% фа, связанных неподвижным шарниром, закрепленным на направляющей рейке, несущей подвижный шарнир, соединяющий два других его плеча, о т л и— чающийся тем, что, с целью расширения демонстрационных возможностей прибора за счет демонстрации пространственно-временных преобразований в двух инерциальных системах отсчета, движущихся вдоль общей оси, демонстрационные элементы выполнены в виде указателей, урепленных перпендикулярно плечам пантографа, связанным неподвижным шарниром так, что их оси проходят через последний.

Ф 11323

Изобретение относится к учебным приборам по физике и служит для демонстрации эффектов специальной теории относительности.

Известен прибор для демонстрации связи между временными и векторными диаграммами тригонометрических функ ций, содержащий панель, шарнир кинематически связанный со стрелкой-указателем, шкалу фаз со стрелочным 10 указателем и приводной механизм

Недостатком прибора является невозможность демонстрации связи . между временными и векторными диаграммами апериодических функций. 15

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является демонстрационный прибор по физике, включающий первый и второй демонстрационные элементы, расположенные Hà 20 двух плечах пантографа, связанных неподвижным шарниром, закрепленным на направляющей рейке, несущей подвижный шарнир соединяющий два других его плеча (2) .

Недостатком прибора является невозможность демонстрации пространственно-временных преобразователей в двух инерциальных системах отсчета.

Цель изобретения — расширение де- gp монстрацнонных возможностей прибора за счет гемонстраиии пространственно-Ьременных преобразований в двух инерционных системах отсчета.

Указанная цель достигается тем, что в демонстрационном приборе по физике, включающем первый и второй демонстрационные элементы, располо— женные. на двух плечах нантографа, связанных неподвижным шарниром, закрепленным на направляющей рейке, несущей подвижный шарнир, соединяющий два других его плеча, демонстрационные элементы выполнены в виде указателей, укрепленных перпендикулярно плечам пантографа, связанным неподвижным шарниром так, что их оси проходят через последний.

На чертеже схематически изображен прибор.

Прибор состоит из направляющей реики 1, муфты-шарнира 2, неподвижного шарнира 3, закрепленного на

05 3 рейке, и связанных с ними плеч 4 — 7 пантографа. С плечами 4 и 5 пантографа, имеющими шкалы, связаны демонстрационные элементы 8 и 9, выполненные в виде указателей со шкалами 10 и 11, причем указатель 8 перпендикулярен плечу 4 пантографа, а указатель 9 — плечу 5 пантографа.

На рейку 1 нанесена шкала 12, проградуированная в единицах относительной скорости двух инерционных систем отсчета. Плечи пантографа расположены в плоскости 13, на которой нанесена графическая информация 14, используемая при решении задач по специальной теории относительности. Муфташарнир 2 является подвижным шарниром, установлена на рейке и связывает плечи 6 и 7 пантографа. . Прибор работает следующим образом.

Для рассмотрения эффектов специальной теории относительности, происходя. щих в двух инерционных системах отсчета, муфту-шарнир 2 устанавливают на рейке 1 против необходимого деления шкалы 12. После этого указатель

9 и плечо 4 используют в качес ве оси для отсчета пространственных . координат, а указатель 8 и плечо 5 для отсчета временных координат.

Угол между указателем 8 и плечом 5 однозначно соответствует относительной скорости рассматриваемых инерционных систем отсчета

Ч =С sink, где С вЂ” скорость света в вакууме;

Для решения задач на плоскости 13 наносится графическая информация.

Точка Е интерпретируется как событие. Для нахождения пространственновременных координат любого события из .точки опускаются перпендикуляры на соответствующие оси. Прибор позволяет демонстрировать физическое значение преобразований Лоренца на примере ряда эффектов теории относительности: сокращение длин в движущейся инерцнальной системе отсчета, замедление времени, сложение скоростей в релятивистском случае н т.д.

ВНИИПО Заказ 9796/4 1 Тираж 446 Подписное

Филкал ИПП "Пвтеат", r. Ужгород,ул.Проектная, 4